基于改进蚁群算法的无线传感器网络栅栏覆盖优化研究.pdf

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1、矛．誉弟／划传感技术学报Vo1．28No．72015年7月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJuly2015ResearchonOptimizationofBarrierCoverageforWirelessSensorNetworkUsingImprovedAntColonyAlgorithmMAOKejt，FANGKai，DAIGuoyong，JINHongbo，WUJingbin，CHENQingzhang(ZhejiangUniversityofTechnologyCollegeofComputerScience&Technology，H

2、angzhou310023，China)Abstract：Barriercoveragehasattracteda1otofinterestsintheareaofwirelesssensornetworks．Researchesmain—lyfocusonbuildingbarrierseffectivelywithenergyeficiencytoprolongthenetworklifetime．K-barriercoverageprobleminstaticwirelesssensornetworksisstudied．Wedividethewholedeploymenta

3、reaintosub—regionsandbariersarebuiltineachsub-regionrespectivelyusingimprovedantcolonyalgorithm．Bufferzonesbetweenanytwoadjacentsub—regionsareconsideredtoeffectivelyutilizethosesensorslocatedinneartheborders．Furtherly，anoptimalschedulealgorithmisemployedtoschedulethebuiltbarrierstoeonserveener

4、gyandprolongthenetworklifetime．Somesimulationsareconductedandtheresultsshowthattheproposedalgorithmhasagoodperformance．Keywords：WSN；antcolonyalgorithm；li~time；regiondivision；bufferzoneEEACC：7230；6150P；6210Cdoi：10．39690．issn．1004—1699．2015．07．020基于改进蚁群算法的无线传感器网络栅栏覆盖优化研究毛科技，方凯，戴国勇，金洪波，邬锦彬，陈庆章(浙江

5、工业大学计算机科学与技术学院，杭州310023)摘要：在无线传感器网络栅栏覆盖研究中，如何调度已部署的传感器节点构建栅栏并延长网络生存时间已成为热点问题。研究了满足Poisson分布的静态无线传感器网络强栅栏覆盖问题。将部署区域划分为个子区域，相邻子区域之间形成一定的缓冲区域，在每个子区域利用偏离角蚁群算法构建多重栅栏。最后通过调度算法延长栅栏生存时间。仿真实验结果验证了算法的收敛速度快且栅栏生存时间长等特点。关键词：无线传感器网络；蚁群算法；生存时间；区域划分；缓冲区域中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)07—1058—08覆盖是无线传感器

6、网络(WirelessSensorNet—合作形成横穿部署区域的栅栏。其次栅栏的部署work，WSN)领域研究的重要问题，栅栏覆盖(barrier方式也比较特殊，有正态随机部署、Poisson部署，还COverage)是WSN中广泛使用的覆盖模型之一，其主有AnwarSaipulla等人提出的line—based部署方式要研究当监测目标试图穿越无线传感器网络部署等。根据部署区域的环境，采用不同的部署方法，区域时能被高效检测问题。目前栅栏覆盖技术得如在比较方便部署的区域，可以人为的部署传感器到了广泛的应用，如在生态方面，将栅栏部署在自节点，此方法构建的网络比较合理。而在环境比较然保护

7、区边界可防止外来物种入侵。在林业保护恶劣的情况下，节点可能随机的撒向部署区域，所方面，将栅栏部署在森林火灾区域边缘，可有动态以节点的位置并不确定，因此有效的栅栏构建算法检测火灾蔓延情况。在环保方面，将栅栏部署在工至关重要，算法的有效性能增加栅栏构建的数量，厂周围检测污染物质的扩散等。提高传感器网络资源的利用率。栅栏覆盖在检测对象、部署区域、部署方式等目前对静态无线传感器网络栅栏覆盖的研究已多个方面与传统覆盖(点覆盖、区域覆盖)相比具有经取得了丰厚的成果。Kumar等人